Ξεκλειδώνοντας {LF}τις «μαύρες τρύπες»

^«Η κοσμολογία είναι ένα είδος κοσμικής ψυχανάλυσης» λέει ο καθηγητής Αστροσωματιδιακής Φυσικής και Κοσμολογίας και διευθυντής του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Βαρυτικών Κυμάτων EGO/Virgo της Πίζας, Σταύρος Κατσανέβας, μιλώντας στα «ΝΕΑ». «Κι αυτό γιατί μελετάμε τις σκοτεινές και βίαιες πλευρές του σύμπαντος,  την παιδική του ηλικία, για να καταλάβουμε τη δομή και τον «χαρακτήρα» του…».

Ο ίδιος είναι από τους πρώτους που «είδαν» τις προηγούμενες ημέρες τη γέννηση μιας «μαύρης τρύπας» με μάζα όσο 142 ήλιοι, πριν από επτά δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε η χαρά στον λόγο του αναμειγνύεται με το δέος αλλά και την υπερηφάνεια. Οι ανιχνευτές του διαστήματος LIGO (από τις ΗΠΑ) και VIRGO (από την Ευρώπη), ανακάλυψαν την περασμένη εβδομάδα από τα βαρυτικά κύματα που εκτοξεύτηκαν πριν από επτά δισεκατομμύρια χρόνια στο Διάστημα, τη σύγκρουση από δυο μικρότερες «μαύρες τρύπες», που οδήγησε στο φαινόμενο, όπως λέει σε συνέντευξή του ο καθηγητής Κατσανέβας.

Τι σημαίνει η ανακάλυψή σας; Αλλάζει τις βασικές αρχές στην κατανόηση του νόμου της βαρύτητας;

Οχι, αντίθετα επιβεβαιώνει τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, με εντυπωσιακό τρόπο. Αυτή όπως και όλες οι ανιχνεύσεις μας ως τώρα, επιβεβαιώνουν την διαίσθηση του Αϊνστάιν, ότι ο χώρος και ο χρόνος δεν είναι ένα απόλυτο και αιώνιο πλαίσιο μέσα στο οποίο κινούνται  τα σώματα, αλλά αντίθετα η μάζα και η ενέργεια  διαμορφώνουν τον χωροχρόνο γύρω τους, οπότε αυτό που ονομάζουμε βαρυντική έλξη δεν είναι άλλο πράγμα από την κίνηση ενός σώματος στον χώρο που διαμορφώθηκε από ένα άλλο. Το «περιέχον» και το «περιεχόμενο» αλληλοεπιδρούν. Αν θέλουμε να βρούμε μια μεταφορά που μπορεί να γενικευτεί, θα μπορούσαμε να αναφέρουμε αυτή του Deleuze: «Ο κολυμβητής κολυμπώντας διαμορφώνει τη θάλασσα γύρω του, δημιουργεί κύματα, αλλά και η θάλασσα αντίστοιχα δεν αφήνει τον κολυμβητή να μετακινηθεί όπου θέλει, διαμορφώνει τη πορεία του. Η θάλασσα και ο κολυμβητής αλληλοεκφράζονται…».

Πώς «φτιάχνει» όμως το σύμπαν τις μαύρες τρύπες; Τι σημαίνει τελικά η ύπαρξή τους;

Υπάρχουν δυο είδη μαύρης τρύπας: αυτές που προέρχονται από την κατάρρευση αστεριών σαν τον ήλιο μας και έχουν μάζα μερικές δεκάδες φορές μεγαλύτερη από αυτόν, και αυτές που βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών, που έχουν μάζα εκατομμύρια ως δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ηλιου. Το γεγονός που είδαμε πρόσφατα, βάζει ερωτήματα και οδηγεί σε λύσεις και για τα δυο είδη μαύρης τρύπας. Οσον αφορά το πρώτο: φέτος κλείνουμε 90 χρόνια από τη  στιγμή που ο Εντινγκτον κατάλαβε ότι τα αστέρια μας είναι όπως ο ήλιος, είναι προϊόν της ισορροπίας ανάμεσα στη φυγόκεντρη ώθηση που παράγεται από την πυρηνική σύντηξη στοιχείων στο κέντρο τους και της βαρύτητας που τείνει αντίθετα να  συνθλίψει όλη τη μάζα στο ίδιο κέντρο. Οταν η πυρηνική μετάλλαξη φτάσει στα τελικά της στάδια, η φυγόκεντρη δύναμη σταματά και επομένως το αστέρι καταρρέει ανάλογα με τη μάζα του σε ένα  «λευκό νάνο», αστέρι νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα… Θα μπορούσαμε να τα ονομάσουμε μεταφορικά, νεκρά αστρικά σώματα.

Οι δυο τελευταίες διαδικασίες συνοδεύονται μάλιστα από μίαν έκρηξη σουπερνόβα. Οταν το αστέρι έχει μάζα πάνω από  60 ηλιακές μάζες, σύμφωνα με τις επικρατούσες θεωρίες μας, δεν δημιουργείται ένα τέτοιο σώμα^. μετά τον σουπερνόβα μένει μόνο αστρική σκόνη…

Το γεγονός ότι ανιχνεύσαμε (GW190521) τη σύντηξη δυο μελανών οπών από τις οποίες η μια έχει μάζα 85 ηλιακές μάζες, δηλαδή πάνω από το όριο των 60, είναι ένα πρόβλημα για τη θεωρία μας.

Ακόμη περισσότερο, το αποτέλεσμα της σύντηξης είναι μια μαύρη τρύπα 142 ηλιακών μαζών. Οπότε το γεγονός ίσως είναι το πρώτο στάδιο δημιουργίας, μέσα από διαδοχικές συντήξεις της δημιουργίας των μελανών οπών εκατομμυρίων μαζών ήλιου, που εδρεύουν στο κέντρο των γαλαξιών, και ρυθμίζουν τη δομή τους.

Ισως λοιπόν για πρώτη φορά αρχίζουμε να αγγίζουμε τη λύση ενός κεντρικού αστροφυσικού προβλήματος, της ύπαρξης και τρόπων δημιουργίας αυτών των τεράστιων μελανών οπών στα κέντρα των γαλαξιών… Αλλες πιθανές λύσεις, είναι ότι αυτές οι μαύρες τρύπες είναι «πρωταρχικές μαύρες τρύπες», υποψήφιες να λύσουν το άλλο μεγάλο πρόβλημα της σκοτεινής ύλης, κ.λπ.

Ενα «ταξίδι στον χρόνο»;

Δύσκολο!  Ομως, πριν να ορίσουμε το ταξίδι στον χρόνο, θα πρέπει να ορίσουμε τι είναι ο χρόνος. Και εδώ πάλι οι μαύρες τρύπες είναι διπλές πόρτες στο άγνωστο. Η πρώτη είναι αρκετά γνωστή και δημοφιλής, οι μαύρες πόρτες σαν πόρτες στο παρελθόν και διαφορετικά σύμπαντα, από φιλμ σαν το Interstellar, όπου σημειωτέον ο Νομπελίστας των βαρυντικων κυμάτων, Kim Thorpe, ήταν επιστημονικός σύμβουλος. Η άλλη λιγότερη γνωστή στο ευρύτερο κοινό, είναι ότι σε μια μαύρη τρύπα έχουμε τη συνάντηση της κβαντικής φυσικής με τη βαρύτητα και είναι ένας τόπος που δημιουργούνται ενδιαφέροντα εννοιακά παράδοξα, όπως αυτό της μη διατήρησης της πληροφορίας, νέοι ορισμοί της εντροπίας κ.λπ. Αν δεν πάρουμε τον πιο ρηξικέλευθο ορισμό του χωροχρόνου από την κβαντομηχανική, αυτός παύει εντελώς να είναι το «περιέχον» και γίνεται ένα παράγωγο της σχέσης ανάμεσα σε δυο κβαντικά αντικείμενα. Χρησιμοποίησα κάπου τη μεταφορά του κβαντικού χωροχρόνου, σαν ένα παράδειγμα του χωροχρονου που δημιουργείται ανάμεσα στη μητέρα και το παιδί, ίσως μπορούμε να επεκτείνουμε τη μεταφορά στη σχέση δυο ερωτευμένων. Εχετε παρατηρήσει ότι πολλά τραγούδια που θέλουν να περιγράψουν έναν βαθύ έρωτα καταφεύγουν σε κοσμολογικές μεταφορές; Ακουγα τις προάλλες ένα πασίγνωστο τραγούδι της Πιαφ «Οταν με κρατάς στην αγκαλιά σου κάνεις το κεφάλι μου να γυρίζει και να ταξίδευα όλο τον κόσμο, δεν θα γυρνούσε περισσότερο, η γη δεν είναι αρκετά στρογγυλή να με ζαλίσει όσο εσύ».

Τι είναι αυτό; Δεν σας θυμίζει μαύρες τρύπες;